本发明专利技术涉及智能家居技术领域，且公开了一种基于到达时间差和角度的门开关的控制方式，包括步骤S1、部件安装部署；步骤S2、初始化设置；步骤S3、测量差分到达时间，通过差分到达时间以判断所述移动标签在门内/外；步骤S4、测量到达角度，通过到达角度来确定所述移动标签是否在允许开门的范围内；步骤S5、判断是否达到开门条件，如达到则开门，否则不开。该基于到达时间差和角度的门开关的控制方式，通过三个天线和UWB芯片配合设置，同时采用到达时间差和角度两种判断方式，来判断移动终端位置的方式，进而控制门的开关，可以有效提高用户定位的精确度，实现无感开门的操作，大大方便了用户使用。户使用。户使用。
【技术实现步骤摘要】
一种基于到达时间差和角度的门开关的控制方式
[0001]本专利技术涉及智能家居
，具体为一种基于到达时间差和角度的门开关的控制方式。
技术介绍
[0002]随着时代的进步，科技的发展，智能化开始步入我们生活的各方各面中，其中智能家居是指通过物联网技术，将家居设备连接起来，实现智能化控制和管理，从而提升生活品质和节能环保，智能家居包括智能灯光、智能电器、智能窗帘和智能安防等多种设备，可以通过手机、平板电脑等智能终端进行远程控制和管理，实现智能家居的梦想，而随着智慧家居的兴起，智能门开关已经成为行业的重要需求。
[0003]而目前智能门开关的方式多数采用人脸解锁或指纹解锁，而人脸解锁虽然可以通过人脸识别去判别身份和门内外，但会存在存在功耗大和有视觉盲区的问题，需要对准摄像头，操作相对麻烦，而指纹解锁则虽然可以准确识别，但是需要用户伸手进行指纹采集，无法实现无感开锁，不便于用户的使用，这些开门方式已无法满足现在人们的需求，所以需要一种可实现无感开锁的门开关的控制方式。
技术实现思路
[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于到达时间差和角度的门开关的控制方式，具备多重判断实现无感开锁、定位精准、低功耗等优点，解决了传统开门技术存在使用麻烦、功耗大的问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现上述多重判断实现无感开锁、定位精准、低功耗的目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于到达时间差和角度的门开关的控制方式，包括
[0008]步骤S1、部件安装部署，将第一UWB芯片和第二UWB芯片按统一高度安装于门内部，第三UWB芯片另外安装于门内部，其第一天线、第二天线和第三天线对应覆盖其表面，而移动标签则由用户携带；
[0009]步骤S2、初始化设置，同时重启所述第一UWB芯片、第二UWB芯片和第三UWB芯片，使其时间完全同步，然后将其设置为接收模式；
[0010]步骤S3、测量差分到达时间，通过差分到达时间以判断所述移动标签在门内/外；
[0011]步骤S4、测量到达角度，通过到达角度来确定所述移动标签是否在允许开门的范围内；
[0012]步骤S5、判断是否达到开门条件，如达到则开门，否则不开。
[0013]优选的，所述步骤S1中的所述第一UWB芯片、第二UWB芯片和第三UWB芯片采用同一个共用时钟源信号，且通过共用重启信号连接在一起，其中所述第一天线安装于门内侧，所述第二天线和第三天线安装于门外侧，且间隔距离应为UWB信号的半波长距离。
[0014]优选的，所述步骤S1中的同一个所述共用时钟源信号，可以使步骤S2中的所述第一UWB芯片、第二UWB芯片和第三UWB芯片除了上电时间不同导致的固定偏差外，时钟和计数器的变化是完全一样的，而通过所述共同重启信号去同时重启第一UWB芯片、第二UWB芯片和第三UWB芯片，从而消除固定偏差，来实现所述步骤S2中的完全时间同步。
[0015]优选的，所述步骤S3还包括通过所述移动标签在按照约定周期发出数据内容为身份信息以及差分到达时间的广播帧，如果所述移动标签离门很远，逐渐靠近门时，所述第一UWB芯片、第二UWB芯片和第三UWB芯片将能收到所述广播帧，其中所述第三UWB芯片抛弃或忽略所述广播帧，而所述第一UWB芯片和第二UWB芯片则记录下来所述广播帧接收到的时间戳，记作TOA1和TOA2。
[0016]优选的，所述步骤S3还包括所述第一UWB芯片和第二UWB芯片分别把所述TOA1和TOA2传送到门锁开关控制单元，并计算出TDOA＝TOA1
‑
TOA2，计算出的所述TDOA如果为正数，则所述移动标签可判断为在门外；如果所述TDOA为负数，则所述移动标签判断为在门内。
[0017]优选的，所述步骤S4还包括如果上一步所述TDOA为负数，判断为在门内，门锁锁上，所述第一UWB芯片、第二UWB芯片和第三UWB芯片同时结束本轮操作，如果上一步所述TDOA为正数，可判断在外边，则所述第一UWB芯片、第二UWB芯片和第三UWB芯片继续保持接收状态，所述移动标签在上个所述广播帧后等待足够时间后，发出含有身份信息以及到达角度的AOA广播帧。
[0018]优选的，所述步骤S4还包括当所述第二UWB芯片和第三UWB芯片收到所述AOA广播帧后，记录下对应的信号相位，分别记作相位1、2，再把这两个值传送到所述门锁开关控制单元，并计算α＝相位1
‑
相位2。
[0019]利用下面的公式，计算出AOA到达角度θ：
[0020][0021]其中，π是圆周率；d是所述第二天线和第三天线的间距，也是所述UWB信号的半波长；λ是所述UWB信号的波长。
[0022]优选的，所述门锁开关控制单元的传送方式可采用SPI、串口通讯等常用通信手段，当所述UWB信号采用常用的UWB信道5时，所述半波长则约为2.31厘米。
[0023]优选的，所述步骤S5中的开门条件设置为当内外判断为“外”，且θ(AOA角度)在
‑
60
°
到60
°
之间，才在所述门锁开关控制单元确认为需要开锁的状态，控制门打开，而除所述开门条件以外的情况，一律判断为门不用打开，保持门上锁状态。
[0024](三)有益效果
[0025]与现有技术相比，本专利技术提供了一种基于到达时间差和角度的门开关的控制方式，具备以下有益效果：
[0026]该基于到达时间差和角度的门开关的控制方式，通过三个天线和UWB芯片配合设置，采用到达时间差和角度两种判断方式，来判断移动终端位置的方式，进而控制门的开关，可以有效提高用户定位的精确度，实现无感解锁的操作，大大方便了用户使用，而且在平时移动终端不靠近门时，三个天线和UWB芯片保持处于休眠状态，在其移动终端接近时再唤醒工作，极大地降低了电能消耗，实现低功耗运行的目的。
附图说明
[0027]图1为本专利技术提出的一种基于到达时间差和角度的门开关的控制方式示意图；
[0028]图2为本专利技术提出的一种基于到达时间差和角度的门开关的控制方式中的部件部署示意图；
[0029]图3为本专利技术提出的一种基于到达时间差和角度的门开关的控制方式中的差分到达时间示意图；
[0030]图4为本专利技术提出的一种基于到达时间差和角度的门开关的控制方式中的信号相位示意图；
[0031]图5为本专利技术提出的一种基于到达时间差和角度的门开关的控制方式中的AOA到达角度θ示意图。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]请参阅图1至图5，一种基于到达时间差和角度的门开关的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于到达时间差和角度的门开关的控制方式，其特征在于：包括步骤S1、部件安装部署，将第一UWB芯片和第二UWB芯片按统一高度安装于门内部，第三UWB芯片另外安装于门内部，其第一天线、第二天线和第三天线对应覆盖其表面，而移动标签则由用户携带；步骤S2、初始化设置，同时重启所述第一UWB芯片、第二UWB芯片和第三UWB芯片，使其时间完全同步，然后将其设置为接收模式；步骤S3、测量差分到达时间，通过差分到达时间以判断所述移动标签在门内/外；步骤S4、测量到达角度，通过到达角度来确定所述移动标签是否在允许开门的范围内；步骤S5、判断是否达到开门条件，如达到则开门，否则不开。2.根据权利要求1所述的一种基于到达时间差和角度的门开关的控制方式，其特征在于：所述步骤S1中的所述第一UWB芯片、第二UWB芯片和第三UWB芯片采用同一个共用时钟源信号，且通过共用重启信号连接在一起，其中所述第一天线安装于门内侧，所述第二天线和第三天线安装于门外侧，且间隔距离应为UWB信号的半波长距离。3.根据权利要求2所述的一种基于到达时间差和角度的门开关的控制方式，其特征在于：所述步骤S1中的同一个所述共用时钟源信号，可以使步骤S2中的所述第一UWB芯片、第二UWB芯片和第三UWB芯片除了上电时间不同导致的固定偏差外，时钟和计数器的变化是完全一样的，而通过所述共同重启信号去同时重启所述第一UWB芯片、第二UWB芯片和第三UWB芯片，从而消除固定偏差，来实现所述步骤S2中的完全时间同步。4.根据权利要求3所述的一种基于到达时间差和角度的门开关的控制方式，其特征在于：所述步骤S3还包括通过所述移动标签在按照约定周期发出数据内容为身份信息以及差分到达时间的广播帧，如果所述移动标签离门很远，逐渐靠近门时，所述第一UWB芯片、第二UWB芯片和第三UWB芯片将能收到所述广播帧，其中所述第三UWB芯片抛弃或忽略所述广播帧，而所述第一UWB芯片和第二UWB芯片则记录下来所述广播帧接收到的时间戳，记作TOA1和TOA2。5.根据权利要求4所述的一种基于到达时间差和角度的门开关的控制方式，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶成益，夏霆，罗文天，金鸣一，
申请(专利权)人：昆山星鹏微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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